调压变压器绕组系统和变压器的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及调压变压器绕组系统和变压器。


背景技术：

2.变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。变压器调压是通过调压开关(分接开关)调接变压器一侧绕组(一般为高压绕组)的分接头来改变绕组的匝数，从而达到改变输出电压的目的。
3.变压器调压开关分为变压器无励磁开关和变压器有载开关，变压器调压方式分为无励磁调压和有载调压，有载调压利用有载开关在保证不切断负载电流的情况下变换变压器绕组的分接头进行调压，有载调压方式一般用于对电压要求严格并且需经常调档的变压器。
4.目前变压器主体绕组配合变压器有载开关以及一个独立的调压绕组可以实现的最大调压档位为35档位。
5.然而，在要求无需附加多台变压器的情况下实现更多调压档位从而实现更大调压范围的应用场所，目前的调压档位已无法满足用户或市场的需求。
6.因此，迫切需要一种改进的变压器以在无需附加多台变压器的情况下实现更多调压档位从而实现更大调压范围。


技术实现要素：

7.本实用新型实施例提供了调压变压器绕组系统和变压器，以至少解决现有技术中单台变压器档位及调压范围无法满足用户或市场需求的问题。
8.根据实用新型实施例的一个方面，提供了一种调压变压器绕组系统，调压变压器绕组系统包括主体绕组、调压绕组、无励磁开关和有载开关，其中，主体绕组包括多个子绕组，调压绕组包括多个抽头，每个抽头对应于调压绕组的一个调压档位，并且无励磁开关包括动触头、第一静触头、第二静触头和第三静触头，无励磁开关在动触头与第一静触头、第二静触头和第三静触头中的一者连接时，连接多个子绕组中不同的子绕组，并将连接的子绕组通过有载开关与调压绕组的抽头连接。
9.以这样的方式，本实用新型实施例的调压变压器绕组系统通过无励磁开关连接主体绕组的多个子绕组中不同的子绕组以及通过有载开关与调压绕组的抽头连接，能够实现在无需附加多台变压器的情况下增加调压档位从而扩大调压范围的效果。
10.根据本实用新型的示例性实施例，多个子绕组包括第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关连接多个子绕组中不同的子绕组包括：无励磁开关串联连接第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关串联连接第一子绕组和第三子绕组，或者无励磁开关连接第一子绕组。
11.以这样的方式，本实用新型实施例的调压变压器绕组系统通过将主体绕组划分为三个子绕组，并通过无励磁开关连接三个子绕组中的不同子绕组，针对主体绕组能够实现3
种不同的电压工况。
12.根据本实用新型的示例性实施例，第一子绕组的一端通过套管连接电网的电路，另一端连接动触头，第二子绕组的一端连接第一静触头，第二子绕组的另一端连接第三子绕组的一端，并且第二静触头连接在第二子绕组的另一端和第三子绕组的一端之间，第三子绕组的另一端连接第三静触头。
13.以这样的方式，本实用新型实施例的调压变压器绕组系统通过动触头和三个静触头的具体布置，连接多个子绕组中的不同子绕组。
14.根据本实用新型的示例性实施例，调压绕组具有19个抽头。
15.以这样的方式，在本实用新型实施例的调压变压器绕组系统中，调压绕组通过该19个抽头能够实现35种不同的电压工况。
16.根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种变压器，变压器包括：调压变压器绕组系统，包括主体绕组、调压绕组、无励磁开关和有载开关，其中，主体绕组包括多个子绕组，调压绕组包括多个抽头，每个抽头对应于调压绕组的一个调压档位，并且无励磁开关包括动触头、第一静触头、第二静触头和第三静触头，无励磁开关在动触头与第一静触头、第二静触头和第三静触头中的一者连接时，连接多个子绕组中不同的子绕组，并将连接的子绕组通过有载开关与调压绕组的抽头连接；以及铁芯，其中，调压变压器绕组系统的主体绕组和调压绕组绕制在铁芯上。
17.以这样的方式，本实用新型实施例的变压器通过无励磁开关连接主体绕组的多个子绕组中不同的子绕组以及通过有载开关与调压绕组的抽头连接，能够实现在无需附加多台变压器的情况下增加调压档位从而扩大调压范围的效果。
18.根据本实用新型的示例性实施例，变压器还包括第一绕组和第二绕组，其中，第二绕组从电网的电路接收交流电压，第一绕组和主体绕组连接到用电设备以向用电设备供电，第二绕组的电压大于主体绕组的电压，主体绕组的电压大于第一绕组的电压，其中，铁芯上绕组由内到外依次包括第一绕组、第二绕组、主体绕组和调压绕组。
19.以这样的方式，在本实用新型实施例的变压器中，通过该绕组布置方式，能够满足变压器的不同绕组对之间的短路阻抗要求值。
20.根据本实用新型的示例性实施例，变压器为具有三个相的三相变压器，每一相包括一个铁芯和一个调压变压器绕组系统。
21.以这样的方式，本实用新型实施例的变压器可以为三相变压器。
22.根据本实用新型的示例性实施例，变压器为单相变压器。
23.以这样的方式，本实用新型实施例的变压器可以为单相变压器。
24.根据本实用新型的示例性实施例，多个子绕组包括第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关连接多个子绕组中不同的子绕组包括：无励磁开关串联连接第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关串联连接第一子绕组和第三子绕组，或者无励磁开关连接第一子绕组。
25.以这样的方式，本实用新型实施例的变压器通过将主体绕组划分为三个子绕组，并通过无励磁开关连接三个子绕组中的不同子绕组，针对主体绕组能够实现3种不同的电压工况。
26.根据本实用新型的示例性实施例，第一子绕组的一端通过套管连接电网的电路，
另一端连接动触头，第二子绕组的一端连接第一静触头，第二子绕组的另一端连接第三子绕组的一端，并且第二静触头连接在第二子绕组的另一端和第三子绕组的一端之间，第三子绕组的另一端连接第三静触头。
27.以这样的方式，本实用新型实施例的变压器通过动触头和三个静触头的具体布置，连接多个子绕组中的不同子绕组。
28.根据本实用新型的示例性实施例，调压绕组具有19个抽头。
29.以这样的方式，在本实用新型实施例的变压器中，调压绕组通过该19个抽头能够实现35种不同的电压工况。
30.在本实用新型的实施例中，提供了调压变压器绕组系统和变压器，其能够通过使主体绕组分成多个子绕组并结合无励磁开关和有载开关连接到具有多个抽头的调压绕组进而增加调压档位从而扩大调压范围的技术方案，以至少解决现有单台变压器的调压档位及调压范围无法满足用户或市场需求的技术问题，实现了在无需附加多台变压器的情况下增加调压档位从而扩大调压范围的技术效果。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
32.图1是示出调压变压器绕组系统的示意性框图；
33.图2是示出应用调压变压器绕组系统的变压器的示意性框图；
34.图3是示出应用调压变压器绕组系统的变压器满足不同绕组对的短路阻抗要求的示意性绕组布置。
35.附图标记列表：
36.1：变压器；
37.2：绕组布置；
38.10：铁芯；
39.20：调压变压器绕组系统；
40.200：主体绕组；
41.210：调压绕组；
42.220：无励磁开关；
43.230：有载开关
44.240：第一绕组；
45.250：第二绕组；
46.2001：第一子绕组；
47.2002：第二子绕组；
48.2003：第三子绕组；
49.2004：动触头；
50.2005：第一静触头；
51.2006：第二静触头；
52.2007：第三静触头；
53.2301：切换开关；
54.2302：选择开关。
具体实施方式
55.以下，将参考附图详细描述本实用新型的实施例，以便本领域的技术人员容易实施本实用新型的实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所述的实施例。在附图中，为了清楚起见，将省略与本实用新型的描述无关的部分。相似的参考数字在整个描述中指相似的元件。此外，在提供参考附图的描述时，尽管元件以相同的数字表示，但涉及元件的参考数字可以改变，并且仅为了描述的方便而描述参考数字，不应理解为元件的概念、特征、功能或效果受到参考数字的限制。
56.根据实用新型实施例的一个方面，提供了一种调压变压器绕组系统，调压变压器绕组系统包括主体绕组、调压绕组、无励磁开关和有载开关，其中，主体绕组包括多个子绕组，调压绕组包括多个抽头，每个抽头对应于调压绕组的一个调压档位，并且无励磁开关包括动触头、第一静触头、第二静触头和第三静触头，无励磁开关在动触头与第一静触头、第二静触头和第三静触头中的一者连接时，连接多个子绕组中不同的子绕组，将连接的子绕组通过有载开关与调压绕组的抽头连接。
57.根据本实用新型的示例性实施例，多个子绕组包括第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关连接多个子绕组中不同的子绕组包括：无励磁开关串联连接第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关串联连接第一子绕组和第三子绕组，或者无励磁开关连接第一子绕组。
58.根据本实用新型的示例性实施例，第一子绕组的一端通过套管连接电网的电路，另一端连接动触头，第二子绕组的一端连接第一静触头，第二子绕组的另一端连接第三子绕组的一端，并且第二静触头连接在第二子绕组的另一端和第三子绕组的一端之间，第三子绕组的另一端连接第三静触头。
59.根据本实用新型的示例性实施例，调压绕组具有19个抽头。
60.图1是示出调压变压器绕组系统的示意性框图。如图1所示，调压变压器绕组系统20包括主体绕组200、调压绕组210、无励磁开关220和有载开关230。
61.具体地，主体绕组200包括多个子绕组，例如第一子绕组2001、第二子绕组2002和第三子绕组2003。第一子绕组2001、第二子绕组2002和第三子绕组2003可以是分离的，分离的子绕组的数量以及多个子绕组的匝数比取决于用户或市场对绕组系统的需求。
62.具体地，调压绕组210通过抽头引出方式具有多个抽头，每个抽头对应于调压绕组210的一个调压档位,例如调压绕组210具有19个抽头，分别对应于正极、负极以及17个电压档位，根据实际使用需求，抽头的数量可以改变。
63.此外，无励磁开关220具有1个动触头和多个静触头，例如配合3个子绕组的数量，无励磁开关220具有1个动触头和3个静触头，即动触头2004、第一静触头2005、第二静触头2006和第三静触头2007。例如，第一子绕组2001的一端通过套管连接电路，另一端连接动触头2004，第二子绕组2002的一端连接第一静触头2005，第二子绕组2002的另一端连接第三子绕组2003的一端，并且第二静触头2006连接在第二子绕组2002的另一端和第三子绕组
2003的一端之间，第三子绕组2003的另一端连接第三静触头2007。
64.此外，有载开关230包括切换开关2301和选择开关2302，切换开关2301的一端固定连接在0端点，该0端点连接到第三静触头2007和第三子绕组2003，另一端活动连接到调压绕组210的不同抽头。选择开关2302选择调压绕组210的不同抽头以选择不同电压档位。由此，该有载开关230在保证不切断电流的情况下进行调压，即实现有载调压。
65.例如，当无励磁开关220的动触头2004连接第一静触头2005时，第一子绕组2001、第二子绕组2002和第三子绕组2003被串联，并通过有载开关230连接调压绕组210，实现35种调压档位。当无励磁开关220的动触头2004连接第二静触头2006时，第一子绕组2001和第三子绕组2003被串联，并通过有载开关230连接调压绕组210，实现35种调压档位。当无励磁开关220的动触头2004连接第三静触头2007时，第一子绕组2001被连接，实现35种调压档位。由此，分离的多个子绕组通过无励磁开关220的动触头和不同静触头的连接，实现不同部分的串入，并结合有载开关230连接到调压绕组210而实现多种调压档位。在该示例中，一共实现3
×
35＝105种调压档位。
66.以这样的方式，本实用新型的调压变压器绕组系统通过无励磁开关连接主体绕组的多个子绕组中不同的子绕组并通过有载开关与调压绕组的抽头连接，能够实现在无需附加多台变压器的情况下增加调压档位从而扩大调压范围的效果。
67.根据本实用新型的另一方面，提供了一种变压器，变压器包括：调压变压器绕组系统，包括主体绕组、调压绕组、无励磁开关和有载开关，其中，主体绕组包括多个子绕组，调压绕组包括多个抽头，每个抽头对应于调压绕组的一个调压档位，并且无励磁开关包括动触头、第一静触头、第二静触头和第三静触头，无励磁开关在动触头与第一静触头、第二静触头和第三静触头中的一者连接时，连接多个子绕组中不同的子绕组，将连接的子绕组通过有载开关与调压绕组的抽头连接；以及铁芯，其中，调压变压器绕组系统的主体绕组和调压绕组绕制在铁芯上。
68.图2是示出应用调压变压器绕组系统的变压器的示意性框图。
69.如图2所示，变压器1包括铁芯10和调压变压器绕组系统20，变压器1还可以包括其他多个绕组，本示例不以此为限。调压变压器绕组系统20的主体绕组200和调压绕组210绕制在铁芯10上。
70.具有该调压变压器绕组系统20的变压器1能够实现多种调压档位，例如3
×
35＝105种调压档位，具有更大的调压范围。
71.以这样的方式，本实用新型实施例的变压器通过无励磁开关连接主体绕组的多个子绕组中不同的子绕组以及通过有载开关与调压绕组的抽头连接，能够实现在无需附加多台变压器的情况下增加调压档位从而扩大调压范围的效果。
72.根据本实用新型的示例性实施例，变压器为具有三个相的三相变压器，每一相包括一个铁芯和一个调压变压器绕组系统。
73.根据本实用新型的示例性实施例，变压器为单相变压器。
74.该变压器1可以是具有三个相的三相变压器，每一相包括一个铁芯10和一个对应的调压变压器绕组系统20。该变压器1可以是单相变压器。
75.以这样的方式，本实用新型实施例的变压器可以为三相或单相变压器，应用于多种情形，应用范围更广。
76.根据本实用新型的示例性实施例，变压器还包括第一绕组和第二绕组，其中，第二绕组从电网的电路接收交流电压，第一绕组和主体绕组连接到用电设备以向用电设备供电，第二绕组的电压大于主体绕组的电压，主体绕组的电压大于第一绕组的电压，其中，铁芯上绕组由内到外依次包括第一绕组、第二绕组、主体绕组和调压绕组。
77.图3是示出应用调压变压器绕组系统的变压器满足不同绕组对的短路阻抗要求的示意性绕组布置。
78.如图3所示，变压器2包括铁芯10、第一绕组240、第二绕组250和调压变压器绕组系统20。第一绕组240、第二绕组250和调压变压器绕组系统20的主体绕组200和调压绕组210由内到外依次绕制在铁芯10上。
79.例如，第一绕组240可以为低压绕组，第二绕组250可以为高压绕组，主体绕组可以为中压绕组，注意，低压、中压、高压均为相对概念，其具体用途取决于该变压器的用途，例如，用作降压变压器和升压变压器等。
80.在变压器中，每相的绕组对之间存在短路阻抗，短路阻抗是变压器性能指标的重要一项。当变压器满载运行时，短路阻抗的大小对二次侧输出电压的大小有一定的影响。因此，使每相的绕组对之间的短路阻抗满足预定比例，有利于得到预期的变压器性能。
81.短路阻抗主要取决于变压器的漏磁电抗的数值大小，而变压器内部空间的漏磁分布与变压器绕组的空间布置、绕组匝数以及绕组的几何尺寸等参数相关，即不同的绕组布置将导致不同的漏磁分布。
82.在本示例中，例如采用铁芯-低压绕组-高压绕组-主体绕组-调压绕组的布置，该布置导致的漏磁分布使得绕组对之间的短路阻抗满足预定比例。例如，该绕组布置使得高-中短路阻抗为17.8％，中-低短路阻抗为65.2％，高-低短路阻抗为48.6％。
83.应用该调压变压器绕组系统20并具有该绕组布置的变压器2不仅能够使绕组对之间短路阻抗满足预定比例，还能够实现多种调压档位，例如3
×
35＝105种调压档位，具有更大的调压范围，从而使变压器能够满足用户或市场的预期需求。
84.以这样的方式，本实用新型的变压器不仅能够使每相绕组对之间短路阻抗满足预定比例，还能够实现多种调压档位。
85.根据本实用新型的示例性实施例，多个子绕组包括第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关连接多个子绕组中不同的子绕组包括：无励磁开关串联连接第一子绕组、第二子绕组和第三子绕组，无励磁开关串联连接第一子绕组和第三子绕组，或者无励磁开关串联连接第一子绕组。
86.根据本实用新型的示例性实施例，第一子绕组的一端通过套管连接电网的电路，另一端连接动触头，第二子绕组的一端连接第一静触头，第二子绕组的另一端连接第三子绕组的一端，并且第二静触头连接在第二子绕组的另一端和第三子绕组的一端之间，第三子绕组的另一端连接第三静触头。
87.以这样的方式，本实用新型实施例的调压变压器绕组系统通过动触头和三个静触头的具体布置，选择多个子绕组中的不同子绕组。
88.以这样的方式，本实用新型变压器通过将主体绕组划分为三个子绕组，并通过无励磁开关连接三个子绕组中的不同子绕组，针对主体绕组能够实现3种不同的电压工况。
89.根据本实用新型的示例性实施例，调压绕组具有19个抽头。
90.以这样的方式，本实用新型的变压器的调压绕组通过该19个抽头能够实现35种不同的电压工况。
91.在本实用新型的实施例中，提供了调压变压器绕组系统和变压器，其能够通过使主体绕组分成多个子绕组并结合无励磁开关和有载开关连接到具有多个抽头的调压绕组进而增加调压档位从而扩大调压范围的的技术方案，以至少解决现有单台变压器的调压档位及调压范围无法满足用户或市场需求的技术问题，实现了在无需附加多台变压器的情况下增加调压档位从而扩大调压范围的技术效果。
92.在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
93.在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。
94.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。